土壤學全套課件

土壤學soilsciences（Pedology）緒論preface土壤在農業(yè)、自然環(huán)境以及社會其他領域內的作用於地位“土壤”的基本概念土壤科學發(fā)展史簡介土壤科學體系、研究內容和方法、任務緒論

preface第一節(jié)土壤在農業(yè)、自然環(huán)境和社會其他各領域內作用與地位

土壤是每個國家最有價值的自然資源之一。除了土壤，有誰還能找到其他什麼東西對人類更為重要？聖經(jīng)創(chuàng)世的作者這樣講：“上帝用泥土捏了一個人，就是這個泥人變成了活人”。所以，過去和現(xiàn)在，人們對土壤是無限的崇敬。只所以如此，這是因為:一．土壤是農業(yè)生產的基地：“民以食為天，食以土為本”（一）土壤是植物生長繁育的基地（Soil-plantrelationship）植物生長的基本要素和條件（plantgrowthrequirements）

1．日光（light）

2．熱量（heat）

3．空氣（air；O2andCO2）

4．水分（water）

5．養(yǎng)分（nutrients）（16種）

6．機械支撐（mechanicalsupport）

7．不得有不利的因素（absenceofadverseconditions）植物要良好地生長要求“吃的飽、喝的足、站的穩(wěn)、住的舒服”宇宙因素universefactors土壤因數(shù)soilfactors土壤對植物生長方面的作用與功能歸納起來有以下方面1．營養(yǎng)庫的作用（resourceofnutrients）：研究得出植物有機體組成需要16種必需營養(yǎng)元素和一些有益營養(yǎng)元素，其中C、O、H來源於水和光呼吸CO2，其他均依賴於土壤供給。植物對土壤營養(yǎng)庫的要求是：供應要足量、供應速率適可、供應品種多元化、各種元素比例要協(xié)調等。這裏需要強調的是土壤這個庫絕不是一個簡單的儲藏庫，它有一定的協(xié)調作用。土壤的養(yǎng)分涉及的環(huán)境問題就是水資源的富營養(yǎng)化問題。2．養(yǎng)分轉化與協(xié)調作用：cyclesandbalanceofnutrients

主要靠土壤中時刻進行的物理、化學和生物變化進行不斷的調整與平衡作用，如有機物質的礦化與腐殖化作用（生物）、土壤的吸附與解吸（物理化學）、氧化與還原（化學）、固定與釋放、養(yǎng)分形態(tài)的轉化、養(yǎng)分間的協(xié)同與拮抗等。3．雨水涵養(yǎng)作用（conservewaterorwaterretention）土壤接納天然降水，解決了保水與供水的問題，使得“天旱而地不旱”。懂得“土壤水庫”的概念與理論。土壤在自然界水迴圈（植物水、地下水、地表水、大氣水、土壤水5水轉換）中作用與地位。土壤水分迴圈過程與機制？4．生物支撐作用（mechanicalsupport）：根系的伸展有利於在更大範圍覓水覓肥，有利於植物進行光合作用。土壤的容重、孔隙度等表示土壤鬆緊性是保證這個條件的關鍵，要注意植物的根冠比問題。5．穩(wěn)定與緩衝環(huán)境的變化（soilbuffering）：抗溫度、濕度、酸堿、氧化與還原的劇烈變化過程。土壤條件保證了植物能夠適應環(huán)境因素的劇烈變化要求。第一節(jié)土壤在農業(yè)、自然環(huán)境和社會其他各領域內作用與地位

4m10米以下（二）植物生產、動物生產與土壤管理間的關係

relationshipofplantproduceandanimalproduceandsoilmanagement

土壤管理soilmanagement動物生產animal

production植物生產plantproduction農業(yè)生產agriculture

production

土壤管理是關鍵，是基礎，是農業(yè)生產兩大部門生產的關鍵環(huán)節(jié)！用養(yǎng)結合，地力可以常新。土壤管理與植物生產、動物生產之間的關係

植物生產，也叫種植業(yè)，屬於初級生產（primaryproduction)（一級生產）產生植物收穫物滿足人們吃、穿，住。據(jù)研究，人們可以直接利用物體的43%，57%的以穀糠、秸稈等廢棄掉。植物的殘體、枯枝落葉、根系以及分泌物一部分殘留給土壤，培肥土壤。一部分地上部分作為飼料，促進養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展。

動物生產，也叫養(yǎng)殖業(yè)，屬於次級生產（secondaryproduction）動物利用植物殘體，轉化為肉、奶、蛋、皮、毛等供給人們生活之需要。也有人提出了生物反應器概念。動物的糞便等作為土壤有機肥料。土壤管理（soilmanagement）為了作物生產而實施或應用到土壤中的耕作、栽培措施、施肥措施、石灰或其他措施的總和叫土壤管理。也有人這樣定義的：通過耕作、栽培、施肥、灌溉等保持和提高土壤生產力的技術。土壤管理有許多改良和保護措施，如防止沙化、鹽鹼化、酸化等，也有許多產品，土壤調理劑、結構改良劑、保墑劑、消毒劑、增溫劑、氮肥增效劑、反硝化抑制劑、松土劑等，除此，還有覆蓋膜、紙等,這些形成了土壤管理的產業(yè)化內容。（二）植物生產、動物生產與土壤管理間的關係

relationshipofplantproduceandanimalproduceandsoilmanagement

當前土壤管理方面存在的問題土壤退化（soildegradation）：1．土壤侵蝕soilerosion2．土壤沙化soildesertification3．土壤鹽漬化soilsalinization4．土壤肥力退化soilfertilitydiminution5．土壤污染soilpollution全國已有20多萬失地農民。改良低產田是土壤管理的重要內容和任務（二）植物生產、動物生產與土壤管理間的關係

relationshipofplantproduceandanimalproduceandsoilmanagement

品質退化數(shù)量退化

土壤首先是生產生物物質的基地-----人類食品（植物、動物、微生物）供應的源泉。他為人類提供了無窮的食物、纖維等生活必需品，人們的生活水準取決於土壤的品質以及靠土壤生存的動植物的種類和品質。（二）植物生產、動物生產與土壤管理間的關係

relationshipofplantproduceandanimalproduceandsoilmanagement

二．土壤是地球表層系統(tǒng)自然地理環(huán)境的重要組成部分

soilisimportantcomponentpartofnaturalenvironment

在地球表面人類或生物生存的環(huán)境成為自然環(huán)境（naturalenvironment）。自然環(huán)境有5大要素，分別稱為不同圈層大氣圈（atmosphere）生物圈（Biosphere）巖石圈（Lithosphere）水圈（hydrosphere）土壤圈（pedosphere）關於土壤圈的概念早在1938年由英國著名土壤學家S.Mastson根據(jù)自然界物質迴圈的觀點提出來的，並且對它的內涵作了概述。近10多年來獲得了很快的發(fā)展，特別是1990年Arnold對土壤圈的定義、結構、功能及其地球表面系統(tǒng)中的地位作了深刻的闡述與發(fā)展。自然環(huán)境有5大要素

（一）土壤圈[Pedosphere]概念是地球系統(tǒng)的重要組成部分，其位置處於地球系統(tǒng)，即氣圈、水圈、生物圈與巖石圈的交接介面，它既是這些圈層的支撐者，又是它們長期共同作用的產物．[1938年，S.Matson曾提出圈層觀點]（二）土壤圈的特性propertiesofpedosphere1．永恆的物質迴圈與能量交換：土壤作為植物生長的基地，以光合作用的形式積累太陽能。地球上靠光合作用合成的有機物質，每年能量積累量為0.5

1015千瓦小時。地球上每年以燃燒、食物和飼料的形式消耗得能量為7

1012千瓦小時。人類燃燒由過去地質年代的植物轉化形成的礦物燃料（煤、泥炭、石油）所利用的能量約為16.2

1012千瓦小時，利用的其他形式能（水能、風能、核能、潮水能、地熱）很少。那麼，目前和今後很長一段時間，土壤—植物—動物系統(tǒng)在人類生活中仍然是輸送太陽能的主要傳遞者。2．最活躍最富有生命力的圈層：

陸地生命物質包含“植物生物物質”（植物及根部）、“動物生物物質”（動物和昆蟲）和“微生物生物物質”，土壤圈對各種物質迴圈與物質流起著維持、調節(jié)和控制作用，土壤肥力是土壤圈層所固有的性質.3．對環(huán)境的交互作用（淨化-污染）4．記憶塊與基因庫：通過這些記憶資訊，有助於區(qū)別過去和現(xiàn)在的土壤變化，並可對，”土壤圈"未來變化進行預測．5．時空變化（資源多樣性和再利用性）二．土壤是地球表層系統(tǒng)自然地理環(huán)境的重要組成部分

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（三）土壤圈與其它圈層的關係

relationofpedosphereandothers1．與大氣圈的關係：與大氣進行著頻繁的水、氣、熱交換。土壤接納了大氣的降水，吸收大氣中的氧氣，供給土壤中植物根系、微生物和其他土壤動物。同時，土壤釋放氣體到大氣中，成為大氣中一些痕量氣體和溫室氣體的來源。如CH4，CO2，N2O，H2S等。大氣的化學成分在很大的程度上依賴於土壤於近地層植被。在這方面充分體現(xiàn)了土壤與環(huán)境關係。與大氣進行氣體的平衡與交換土壤管理內容之一，就是要考慮環(huán)境效應。如當前研究的土壤氮迴圈和碳迴圈問題。稻田不再提倡秸稈還田技術，稻田與濕地防止甲烷的產生、土壤反硝化防止等都是土壤圈與大氣圈關係所研究的內容。（東京協(xié)議）——土壤管理與氣候變遷研究注意：土壤與全球環(huán)境變化關係：溫室效應、臭氧層保護（皮膚癌）、厄爾尼若現(xiàn)象（海平面升遷），酸雨對土壤品質影響。二．土壤是地球表層系統(tǒng)自然地理環(huán)境的重要組成部分

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2．與生物圈的關係：

存在有機體的範圍便構成了地球的生物圈。生命物質存在於地殼和海洋數(shù)十米到數(shù)千米深和空中二萬到三萬米的高度。土壤包含在生命體存在的空間以內。土壤是陸生植物、動物和微生物生存的環(huán)境和條件。土壤是生命物質、如根系和陸生無脊椎動物的主要貯藏室；是代謝產物和生物殘體的容器；是植物和其他許多有機體的水分、營養(yǎng)物質的源泉。支持和調節(jié)生物過程;決定自然植被的分布與演替．但土壤圈的各種限制因素對生物也起不良影響。每年陸地上由高等植物合成約n×1010噸植物幹物質，同時，約有0.5%的植物體完全礦化。平均每200~500年能使每年由陸生植物和土壤所形成的植物體礦化完成一個迴圈。用作人類食物只占合成的植物的很少一部分，約3.6×108噸/年，即占總重量的百分之幾。因此，生物圈範圍內的土壤-生物系統(tǒng)中進行著全球性的能量和物質的迴圈轉化，同化—礦化---腐殖化不斷進行著。土壤類型多樣性，決定了生物資源多樣性，為人們提供了豐富多彩的生活。研究熱點問題：生物資源多樣性、生態(tài)環(huán)境建設理論基礎研究、土壤條件與農產品品質研究、土壤生物資源開發(fā)研究（微生物資源）、生物種群的保護是、碳迴圈、氮迴圈。（生物小迴圈）二．土壤是地球表層系統(tǒng)自然地理環(huán)境的重要組成部分

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3．與水圈的關係

地球上水的迴圈，土壤水是很重要的一環(huán)。陸地上土壤承受大氣降水，並通過蒸發(fā)和植物蒸騰。將它歸還與大氣。土壤水的特性在很大程度上決定於水的移動、徑流和蒸發(fā)。地表徑流和地下水是河水的主要來源，它們徑流陸地而匯合到海洋，隨河水進入海洋的上上有礦物溶液。河水平均約含有0.2~0.4克/升無機鹽。含有從土壤表面沖刷下來的腐殖質和礦物顆粒。河水中固體懸浮物含量達2~10克/升。所以，土壤圈影響降水在陸地的重新分配，影響元素的生物地化學行為，水分平衡，分異，轉化及水圈的化學組成。土壤水分管理與江河湖泊的富營養(yǎng)化有很大關系。我國黃河水土流失嚴重，危害流域環(huán)境，治理核心在於土壤水分管理。農業(yè)是用水大戶，但利用效率低仍是未得到解決的問題，因此，土壤的水迴圈與自然水資源關係研究（黃河水斷流問題）、提高土壤水分高想利用的理論與技術體系研究、土壤水徑流產生的面源和點源污染問題、土壤水對地下水的污染（硝態(tài)氮淋溶）是當今研究的重點。二．土壤是地球表層系統(tǒng)自然地理環(huán)境的重要組成部分

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4．與巖石圈的關係：

土壤是巖石圈的保護層，前蘇聯(lián)科學家В.И.Вернадский

(1926，1933，1934，1940，1965）說土壤是“地球的貴重鏽層”。貴重在於它具有肥力，具有生產植物收穫物的能力。鏽層是指土壤是巖石風化的產物。地球上的生命及土壤形成過程持續(xù)了數(shù)十億年之久。在此期間地殼內形成了很厚的受海洋和大陸成因的沉積層。沉積層中具有最有價值的礦物：煤、石油、泥炭、鐵、錳和鋁、陶質粘土、鹽類、磷鈣土等。在當今發(fā)掘的沉積巖中形成過程中，受到古代土壤形成與發(fā)育的影響，巖石中含有有機物質，如煤、草炭、油葉巖、高嶺土和蒙脫土石粘土，鐵鋁化合物膠結層（赤地礦，磚紅壤、鋁土礦）

因此，土壤圈作為地球圈層的“皮膚”，對巖石圈具有一定的保護作用，以減少其遭受各種外營力破壞；與巖石圈進行互為交換與地質迴圈。應用：1.探月計畫中找是否有過水的判物

2.黃土高原古土壤層與氣候變遷—劉東生教授

3.作為地質年代確定依據(jù)和地殼變遷過程的判據(jù)等

4.找礦的依據(jù)二．土壤是地球表層系統(tǒng)自然地理環(huán)境的重要組成部分

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地質大循環(huán)三．土壤是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分

soilisimportantcomponentpartofecosystems（一）生態(tài)系統(tǒng)概念（ecosystem）：生態(tài)系統(tǒng)理論是英國科學家坦斯列（A.G.Tansley）於1935年提出來的。經(jīng)過林德曼（R.L.Lindeman，1942）的繼承和發(fā)展，奠定了穩(wěn)定的基礎。上個世紀59年代，美國生態(tài)學家奧德姆（E.P.Odum）才建立了比較完善的生態(tài)系統(tǒng)概念和體系。他指出：生態(tài)系統(tǒng)是指由環(huán)境和佔據(jù)該環(huán)境並聯(lián)系在一起的生命有機體所構成的動態(tài)整體。生態(tài)系統(tǒng)生物組分（生命體）環(huán)境系統(tǒng)三．土壤是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分

soilisimportantcomponentpartofecosystems植物（生產者）動物（消費者）微生物（還原者）太陽輻射無機成分有機成分來自於大氣的O2，CO2，N2，H2O來自於土壤的N，P，K等（二）生態(tài)系統(tǒng)基本組成

1．生產者（producers）：主要是綠色植物，除此，包括有一些光合細菌，屬於自養(yǎng)型。使生態(tài)系統(tǒng)的主體。

2．消費者（consumers）：動物類，異養(yǎng)型

3．分解者（decomposers）：還原者，主要有細菌、真菌、放線菌等微生物和原生動物和腐生動物，如螞蟻、蚯蚓和一些軟體動物。產生一些激素、生理活性物質。人們依據(jù)生物主體不同，將生態(tài)系統(tǒng)分為農田生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)等許多類型。無論是哪類型生態(tài)系統(tǒng)，土壤始終是生物與環(huán)境進行物質與能量交換的場所、媒介。三．土壤是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分

soilisimportantcomponentpartofecosystems（三）土壤在生態(tài)系統(tǒng)中功能有1.保持生物活性，多樣性和生產性。2.對水體和物質流動起調節(jié)作用3.對有機物質、無機物質起過濾、緩衝、降解、固定和解毒作用4.具有儲存養(yǎng)分、水分功能。土壤是生態(tài)系統(tǒng)中極為重要的因素，土壤品質的破壞，都會影響生態(tài)系統(tǒng)的平衡，土壤品質也同時受環(huán)境與生物的作用，各項指標不斷地發(fā)生著不同方向和強度的變化過程。人類對生態(tài)系統(tǒng)的影響往往是通過土壤管理的手段進行的。如沙漠——綠洲，鹽鹼土——良田。開溝排水將低濕田變?yōu)楦弋a田。相反，也可以向相反方向發(fā)展。毀林開荒——水土流失——洪、旱災害，土壤過渡開荒——土壤沙化。過渡灌溉——次生鹽鹼化。土壤污染——無植被。人們已經(jīng)有多次自然懲罰的極為慘痛教訓，也有豐富的管理經(jīng)驗。維護生態(tài)平衡，進行生態(tài)建設關鍵必須以土壤管理為基礎，因地制宜，宜林則林、宜牧則牧，宜農則農。三．土壤是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分

soilisimportantcomponentpartofecosystems三．土壤是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分

soilisimportantcomponentpartofecosystems

土壤是污水和廢棄物的淨化場所與歸宿，土壤成為環(huán)境的淨化器，是污染物質的源和匯；土壤也是人類飲用水的篩檢程式和淨化器，保護土壤不受污染，也就保護了水資源。四．土壤是最珍貴的自然資源

Soilisbestvaluablenaturalresource（一）資源的概念conceptofresource

資源在《辭?！分卸x為“資財?shù)膩碓础?。強調的是能帶來財富的一切東西，包括天然的和人為的。馬克思指出：勞動力和土地是形成財富的兩個原始要素，是一切財富的源泉?！痹诟鼜V義概念上講，“資源”是自然界中能被人們所利用的物質和條件的總稱。這裏包括了有形的物質和無形的條件。資源分類方法很多，往往按照形成的原因分為自然資源和社會經(jīng)濟資源兩個大的部分往往按照形成的原因分為自然資源和社會經(jīng)濟資源兩個大的部分。資源社會經(jīng)濟資源自然資源耗竭性的非耗竭性的可更新的（土壤）不可更新的土壤資源（soilresource）：具有生產生物產品的能力的各種土壤類型的總稱人類消耗的80%以上的熱量來源於土壤，75%以上的蛋白質、大部分纖維都直接來源於土壤。土壤資源和水、大氣資源一樣是維持人類生存與發(fā)展的必要條件，是社會經(jīng)濟發(fā)展最基本的物質基礎。（二）土壤資源的特點propertiesofsoilresource土壤資源的珍貴性在於他具備下了特點1．整體性：土壤與生物、環(huán)境始終構成一個完整的整體，一方遭到破壞都會導致其他變更與毀滅，所以，不得拋棄其他二者單獨地看土壤，相互聯(lián)繫決定了珍貴性。2．有限性：從數(shù)量上講，土壤是極為有限的資源，顯示出了珍貴性。地球上現(xiàn)有耕地15億公頃（1.5

109），其餘可開墾為農用的土地約10億公頃，在這些土壤資源中，11%土壤對於農業(yè)沒有障礙或嚴重限制因數(shù)。中國國土面積雖然為世界第三位，但人口多，人均土壤資源數(shù)量更少。我們用占世界7%土地養(yǎng)育世界1/4的人口?？梢娡寥蕾Y源是多麼珍貴。當今存在的問題：土壤數(shù)量退化和品質退化嚴重，有人估計。近20年內世界有1/3耕地被退化消失殆盡。3．地域性：土壤資源數(shù)量和品質分佈及不平衡，地域性非常強，地區(qū)差異大。這是不同區(qū)域土壤形成因素和條件不同，水、熱分配不平衡。人們按照土壤資源分成了許多區(qū)域，如紅土區(qū)、黑土區(qū)、黃土區(qū)等等4．動態(tài)性：土壤品質和數(shù)量時刻在進行著變化許多複雜過程，品質演化時刻進行著。人類一切活動度影響著土壤資源可利用價值。5．層次性：在大的地理空間上呈現(xiàn)規(guī)律分佈（垂直分佈）6．多用性：作物生長、建材、路基、垃圾歸宿、微生物富集，食品、醫(yī)藥菌種的源。7．國際性：一般講，自然資源的開發(fā)、利用和保護、管理屬於國家主權，應有各個國家自己去解決，但由於人類對自然資源的影響愈來愈大，一個國家一個地區(qū)對自然資源的破壞所產生的後果往往超出國家範圍與界限，還可能產生難民危機其他國家安全。所以，國家間常常聯(lián)合攻關。四．土壤是最珍貴的自然資源

Soilisbestvaluablenaturalresource土壤資源利用潛力非常大：在遊牧社會，需要518公頃地才能養(yǎng)活一口人，那時，地球只能供養(yǎng)1千萬人口?，F(xiàn)在地球人口是那時的400~500倍。農業(yè)社會時期，採用了馴化植物和動物，發(fā)展灌溉，輪墾（刀耕火種）。每口人還需耕地20公頃。在現(xiàn)代的科技社會土地承載力如此之高，靠的是各種科技力量，不斷地挖掘土壤的生產潛力。馬克思說：土壤是世代相傳的、人類所不能出讓的生存條件和再生作用資源。四．土壤是最珍貴的自然資源

Soilisbestvaluablenaturalresource五．土壤在其他領域內作用於地位

Positionandroleofsoilinothersfield（一）在地質工作中作用1.找礦:土壤一系列過程對沉積巖的形成作用很大：許多鐵、錳礦床成因是古代的沼澤過程和鐵、錳在沿海的淺水地區(qū)沉積形成。鋁土礦床大多數(shù)與古代熱帶土壤形成過程有關。以前地質年代的風化和成土過程共同作用，形成工業(yè)用粘土礦物（高嶺土）和磷鈣土。硝酸鹽、蘇打、石膏、石灰、食鹽、和其他鹽都依賴於古代鹽類聚集和鹽漬土壤形成。土壤形成過程與碘（I）化物、溴（Br）化物和其他稀有元素聚集有作用。掌握這個規(guī)律，可以預測元素集中區(qū)、預測可勘探礦藏走向。地殼中石油、燃氣以及聚集某些元素（cu，Co，Ni），也影響土壤特性，可以作為勘探礦床的依據(jù)。尋找和勘探礦床的“土壤地球化學”方法，其原理利用土壤特徵作為礦床的指標，在勘探石油、銅、鈾等礦床方面很有用途。2.地基勘探和工程

建築物耐久性與土壤形狀有關道路建設要測定土壤物理、化學、生物性質。物理方面有顆粒組成、容重、透水性、脹縮性、可塑性等?；瘜W性質：鹽分問題，鹽分易損壞瀝青路面、腐蝕鋼筋混凝土。生物性質：有機物質含量，腐泥土易下沉，不適宜作道路和建築物的地基於材料。特別是在灌區(qū)鹽漬化對建築影響很大。機場與航太發(fā)射基地建設：機場底土的生塵性、起飛降落地帶的堅固和耐久性、機場栽培草皮能否成功依賴於土壤特性。在潮濕的酸性土壤上，混凝土覆蓋層和金屬結構很容易損壞。建設好的機場離不開精確的土壤資料。

公路沿線的滑坡和山崩等自然災害性與土質有關。3.推測古環(huán)境：研究古土壤或其殘跡研究古氣候環(huán)境、古地形地勢等。（黃土古土壤研究）(二）在醫(yī)學和獸醫(yī)學方面

地方病是由於土壤中某些元素太多或貧乏影響了水質和食物和飼料所產生。酸性淋溶強的土壤缺Ca、Co、Ni、Cu、以及碘化物。是許多病的病因。貝殼氏病骨骼發(fā)育失常和嚴重畸形、缺鈣造成佝僂病、缺碘造成甲狀腺腫大病。土壤缺銅會使動物患癆病，缺鈷是牛不生育和發(fā)育失常。土壤過量砷、硒會中毒，過量鉛則是牲畜血尿原因，人的骨痛病由於重金屬緣故。黃牙由於氟的緣故。還有大骨節(jié)病等。癌癥的分佈和土壤微量元素的地理分佈狀況有關。土壤中生存的億萬微生物，有的從土壤中分離出來後，供制取很貴重藥劑——抗生素，如鏈黴素、金黴素、青黴素、黴菌素等、工業(yè)上還制取劇毒劑、興奮劑等。有些微生物區(qū)系可以引起嚴重疾?。ㄆ苽L），有些是由於生活在土壤中動物如傳染病菌。如鼠疫、兔熱病、瘧疾、寄生蠕蟲病等。（地球化學研究內容）土壤科學與醫(yī)療衛(wèi)生關係密切。五．土壤在其他領域內作用於地位

Positionandroleofsoilinothersfield種類糧食蔬菜肉蛋合計病區(qū)5．950．849．4816．28非病區(qū)23．180．8814．7440．171989年內蒙古呼倫貝爾盟病區(qū)與非病區(qū)糧食作物硒含量對比表（Ng/人.天）

根據(jù)近幾十年的研究，人們已查明大維27種元素是生物正?；顒颖夭豢煞值脑兀渲心苊鞔_引起動物和人類產生疾病的有10餘種，最主要的是碘、氟、硒、銅、鈷、鎳、鉛、硼等。譬如，水土中碘元素分異異常可引起甲狀腺腫或地方性克汀病，氟元素分佈過多可引起地方性氟中毒，克山病與低硒因素有明顯的正相關系。（三）在體育方面：運動場地建設和高爾夫球場建設（四）在考古方面：（五）在刑偵方面—刑偵土壤學（六）在城市建設方面：城市綠地土壤學，人造土壤（七）在水利工程方面（八）在人文社會方面：關中農業(yè)文明的佐證林年豐《淮南字》：土地各以類生人：堅土人剛，弱圖熱儒，虛土人大，沙土人細，息土人美，耗土人醜，輕土多利，重土多遲。（九）其他方面：如陶瓷工,稅收征稽（土地品質評價）等五．土壤在其他領域內作用於地位

Positionandroleofsoilinothersfield

土壤是人類活動的場所。各種建築物、道路、休閒娛樂場所的基礎，決定了這些基礎的適宜性；用作道路和公路的路基，決定著它的壽命等等。五．土壤在其他領域內作用於地位

PositionandroleofsoilinothersfieldBlum認為在持續(xù)發(fā)展的社會和環(huán)境中，土壤的作用是複雜的，他總結了土壤的6大功能（見土壤2002第34期）：

生產生物量

環(huán)境保護

基因庫

建築物的基礎

原材料

對歷史的記憶功能

五．土壤在其他領域內作用於地位

Positionandroleofsoilinothersfield屬於生態(tài)範疇與文化、社會和經(jīng)濟及技術有關第二節(jié)土壤的基本概念

conceptofsoil一．土壤概念：conceptofsoil

關於土壤的概念在不同類型的教科書中都不同的解釋和描述，這是因為土壤服務的對象和功能非常多的緣故。關於土壤的定義因為人們對它的利用角度不同而就有許多中解釋：1．美國土壤保持局（1975）對土壤的定義是：土壤是地球表面上含有活質的、撫育著或能撫育植物的自然體的集合體（土壤與土壤管理1984）。由此可見它主要強調土壤作用與功能。2．美國土壤學會定義；土壤是能夠產生植物收穫物的陸地疏鬆表層

Soil-TheunconsolidatedmineralmaterialontheimmediatesurfaceoftheEarththatservesasanaturalmediumforthegrowthoflandplants。3．我國：陸地表面由礦物、有機物質、水、空氣和生物組成，具有肥力，能生長植物的為固結（unconsolidated）層（土壤學名詞，1998）。強調了土壤的功能以外，還說明了土壤的組成有有機和無機的，有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三相，並指出土壤本質是有肥力。關於土壤概念核對土壤的認識，我國勞動人民造就有了比較深刻認識。從漢字“土壤”二字的構型和讀音上人們就能充分地體現(xiàn)出我國古代人民對土壤基本概念的認識。第二節(jié)土壤的基本概念

conceptofsoil

從字型看，“二橫”分別代表土壤的兩個基本層次，即表層和底層。二橫的比例長短也有它的科學內涵，即表層和底層土壤比例。上層能生長植物的好土占得比例要較少；下層是堅硬的不能生長植物底土或基巖，土壤位於巖面之上，根系未能穿透底土層?！柏Q”：直立顯然表示植物。說明土壤是能生產植物收穫物的介質，土壤與巖石有很大區(qū)別。植物地上部分partofplantabovesoil土壤表層soilsurface植物根系roots底層土壤groundlayerofsoil植物體plant土“土”---與吐同音從讀音上講：“說文解字”中注釋為：“土者，是地之吐生物也”?！巴痢比　巴隆蓖簟Ｒ馕渡L為“吐出來”之意。

《周禮》中指出：“萬物自生焉則曰土”“壤”

所謂“壤”在古籍：

《說文解字》中講，“壤”柔土也，無塊曰壤”。

《禹貢》中注釋到：“壤”天性和美也”

《周禮》中講到：“壤和緩之貌”，說明“壤”比“土”品質好，“壤”本來就是“土”；“壤”字是從“土、從壤”。故把“土”放在“襄”前，構成“壤”。第二節(jié)土壤的基本概念

conceptofsoil英文的土壤soil是經(jīng)由法語從拉丁文SOlum衍生來的，Solum的原義是指土地二．土壤的組成

compositionofsoil

（一）土壤容積組成compositionofsoilbyvolume

土壤三相體系滿足了植物生長對各營養(yǎng)因素和環(huán)境因素的需求，使土壤區(qū)別於其他一切自然物質。評級土壤品質的標準不同應用方面有所不同，工程上要求孔隙度（porosity）愈小愈好。但“理想的”草地、園子或大田土壤中，各種成分從體積而言大體比例是：礦物質占45%，有機質5%，水占25%，空氣占25%。建立一個概念：土壤孔隙占總體積一半。評價土壤品質的指標之一—“固、液、氣三相比（容積比）”。2．土壤物質組成compositionofsoilbymatter二．土壤的組成

compositionofsoil土壤soil氣相gases液相l(xiāng)iquids固相solidSoilair,co2,O2,N2,H2S,CH4等watersaltsSoilsolutioninorganicorganicmineralsHumus及植物殘體microorganisms三．土壤形態(tài)特徵——土壤形態(tài)學

soilmorphology

巖石經(jīng)過漫長的風化作用，形成土壤母質（parentmaterial），再經(jīng)過成土作用（soil-formingprocess）形成的土壤。但是，土壤與巖石有著本質區(qū)別：

1.有機物質含量高,由沒有到有，由少到多，有簡單到複雜。

2.有大量的高等植物根系和低等微生物以及動物。生物活動成為主要區(qū)別。

3.有強烈的物質風化、淋溶與澱積過程。

4.出現(xiàn)了特殊的層次組合

土壤是一個獨立的歷史自然體，是由氣候、母質、生物、地形、時間等5大自然因素聯(lián)合作用下形成的產物。每個土壤類型有各自的形成發(fā)展歷史，構成了形態(tài)、組成、結構與功能不同的可以剖析的物質實體。土壤在垂直方向上具有明顯的異質性，形成各自的形態(tài)特徵——土壤形態(tài)學研究的內容，也是在野外進行觀察的主要內容。我們在野外所看到的土壤都是由不同物理特性、顏色、外形特徵和層數(shù)的層次組合成一個完整整體。三．土壤形態(tài)特徵—土壤形態(tài)學

soilmorphology（一）土壤剖面（soilprofile）：沿地表垂直下切所暴露出的斷面叫土壤剖面。土壤剖面是由不同層次按照不同次序疊加而成，這些層次分別叫土壤發(fā)生層（soilgenetichorizon）。土壤發(fā)生層次分為：

（1）O層：有機層（organichorizon）：枯枝落葉和苔蘚地被物或草本植物活體層次，有機物未遭到分解或分解程度很差。基本上沒有礦物質。

（2）A層：腐殖質層（humushorizon）：有機物徹底分解成會黑色腐殖質，與礦物結合在一起，也有人叫腐殖質聚集層。特徵黑色。礦物與有機物結合在一起。這一層幾乎每個土壤都有，普遍存在。A1，A2，A3為亞表層分類。

（3）B層：澱積層（illuvialhorizon）：在A層以下澱積著上層淋溶下來的粘粒、CaCO3和鐵、猛等物質，形成了獨特的特徵。（4）E層：淋溶層（eluvialhorizon）：淋溶作用形成的土層。

（5）C層：母質層（parentmaterialhorizon）。除此，還有P層（犁底層plowpan）、G層（潛育層gleyhorizon）、w層（瀦育層（waterloggogenichorizon）、AB層，Ap層BC層（過渡層）土壤分類是往往依據(jù)這些層次進行，把土壤分類中用以鑒定土壤類別、性質上有一系列定量規(guī)定的土層叫診斷層（diagnostichorizon）。三．土壤形態(tài)特徵—土壤形態(tài)學

soilmorphology

（二）土壤剖面（soilprofile）類型：

1.按照來源分為：

2.按照不同厚度分為：

(1)侏儒剖面（nanoprofile）：高山地區(qū)、荒漠地區(qū)、陡坡地或緊實塊狀結晶巖上形成的土壤發(fā)生層雖完整，每土層厚度甚薄的土壤剖面。

(2)巨型剖面（giantprofile）：形成高度風化、厚度很深的土壤剖面。挖掘土壤剖面供觀察和研究用（關於挖掘方法在實習時再講）。三．土壤形態(tài)特徵—土壤形態(tài)學

soilmorphology人為剖面自然剖面（二）土壤形態(tài)特徵（三）土體：由母質層以上土層所構成的整體叫土體（solum）。土壤形態(tài)特徵：指土壤及土壤剖面所顯示的各個土層的外部特徵。土壤形態(tài)特徵主要體現(xiàn)在：1.剖面構型(profilepattern)：土壤發(fā)生層或土壤層次（如沖積層次）的有規(guī)律的排列組合型式。反映著土壤發(fā)生過程與演變的歷史過程。2.層次外觀特徵：主要有顏色、結構、結持狀態(tài)等各層次外觀特徵有時也可以反映土壤形成的歷史進程，有時僅反映著土壤形成發(fā)育的某一個階段的環(huán)境因素和人為因素。土壤的形態(tài)特徵意義在於反映了土壤的內在性質以及他的起源和發(fā)展歷史。為人們研究自然、社會變遷的歷史進程提供了很好的佐證。(1)土層顏色：土壤顏色是土壤很重要的形態(tài)特徵，反映著內在的理、化性狀。有時成為土壤命名的主要依據(jù)（如紅壤、黃壤、紫色土，棕壤）。土壤基本色（С.И.Тюремнов（1927）研究）——黑色、紅（黃）色、白色。土壤不同色由3種基本組合而成。

土壤顏色的量化研究用3個定量化參數(shù)

A.色彩（hue）:（光譜原色：紅、黃、綠、藍、紫）是指光佔優(yōu)勢的波長的顏色。

B.色的亮度（顯色性）:也有人叫色值或叫光度（Value）,指光的總量，由暗到亮而增加。

C.色素：也有人叫色度（chroma），光譜色的純度和強度。芒氏（Munsell）記色法是對顏色的三種易變性質的每一種系統(tǒng)的數(shù)量化的和文字化標記。這三種性質按照色彩、色值、色度的順序標出。如在芒氏記色法中的10YR6/4,10RY色彩，6是色值，4是色度。在野外把待測土壤樣與表準色卡相比較?？梢院芸斓贸鏊念伾?。（二）土壤形態(tài)特徵土壤顏色多種多樣土壤物質組成與顏色：（1）黑色：腐殖質色；當

5~4%時，為灰色；8~10或更高時呈深黑色。某些化合物的顏色；FeS.H20，MnO2，F(xiàn)e3O4（磁鐵礦），黑色主要決定了腐殖質多少，所以，可以反映了土壤肥沃度。（2）紅（黃）色：主要是鐵的各種氧化物。土壤礦物中的鐵會被氧化和水化為紅色和黃色的化合物。高度水化的氧化鐵是黃色的，在氫氧化鐵的成分中，一般含水越多顏色越黃。當水化作用減少時，則紅色代替了黃色。赤鐵礦和含水赤鐵礦分別是紅色和紅棕色；褐鐵礦為不同色度黃色。

某些與氧化鐵相結合的氧化錳的特點具有櫻紅的顏色。黃壤、紅壤、磚紅壤、紅色石灰土在通氣良好、氧化狀態(tài)下呈現(xiàn)紅、黃、橙色、紅棕色等。但在淹水還原情況下，呈現(xiàn)氧化亞鐵顏色，即會藍色、淺綠色、淡青色等。沼澤土風乾後仍呈深藍色，是因為富含藍鐵礦緣故。（3）白色：起淡化劑作用。取決於土壤母質。水鋁英石、高嶺土、氫氧化鋁、矽土化合物（石英）。碳酸鹽、石膏、無機鹽分等。（二）土壤形態(tài)特徵白色+紅、黃色=草色

黑色+白色=暗灰色、灰色、淡灰色黑色+紅色=栗色、褐色

紅色+白色=橙色、黃色。

黑色+白色+紅色=棕色土壤顏色與土壤性質關係

a.土壤顏色與有機質含量：有機質越高，顏色越深越暗。

b.土壤顏色與土壤溫度：深色易吸熱增溫，土壤溫度回升快，溫度高。

c.土壤顏色與母質關係：由鐵鎂巖形成的土壤比由矽鋁性母質形成的土壤顏色深，養(yǎng)分也多。

d.土壤顏色與含水量：由於土壤含鐵的緣故，受水的影響顏色變化明顯紅色、黃色——排水性好，氧化態(tài)的旱地------藍色、灰色——排水不暢的濕地、水地和沼澤地。含水量高顏色深，也有人以土壤顏色深度半段土壤墑情（黑墑、黃墑、白墑）。

野外判斷土壤顏色有標準色卡（國外）。芒氏（Munsell）記色法，對光的3種易變性值得每一種系統(tǒng)的數(shù)量化的和文字化的標記。按照色彩、色值、色度的順序標出。如10YR6/4，其中10YR是色彩，色值是6，色度為4。把一個指定的土樣與帶有標準色階卡片相比較，可以很快的按Munsell（MusellColorSystem）記色法定出顏色。（二）土壤形態(tài)特徵MunsellHueCirclePrimaryHueCircleHueSymbolHueSymbolRedRRedRYellow-RedYRYellow-RedYRYellowYYellowYGreen-YellowGYGreen-YellowGYGreenGGreenGBlue-GreenBGCyanCBlueBBlue-CyanBCPurple-BluePBBlueBPurplePMagenta-BlueMBRed-PurpleRPMagentaMFigure1:TheHueCircleFigure2:MunsellHueDesignationsConditionDark(darkgrey,browntoblack)ModeratelyDark(browntoyellowbrown)Light(palebrowntoyellow)OrganicmatterhighmediumlowErosionfactorlowmediumhighAerationhighmediumlowAvailableNitrogenhighmediumlowFertilityhighmediumlowDark

ColoursNearthesurfaceindicateshighorganicmatter(OM).HighOMisassociatedwithbetterdrainage,goodstructure&nutrientlevels.Notalldarksoilsarewelldrained.Reds&OrangesInsub-soilsindicateironoxideinaerobicconditions.

Thisindicatesgooddrainageandlowleaching.

Withsufficientwaterthesesoilsaregenerallyfertile.Dullyellow&mottlesSeasonalwaterloggingcausinganaerobicconditions.Possiblyhighlevelsoflime.Palecolours&whitesLowOMandpoorfertility.Atthesurfacereflectsheat,slowtowarm&cool.Overaclaymayindicateaperchedwatertableforpartoftheyearwithhighleachingduetowaterlogging.Maybeduetolargeamountsofcalciumcarbonateorminerals(2)土壤結構——看形狀和大小及緊實度（在土壤結構部分講）(3)土壤結持度：包括緊實度、孔隙度和裂隙性等。常見的結持度有很緊、緊實、疏鬆和散碎。裂隙性按裂隙的寬度分為：細龜裂土、龜裂土、大龜裂土。易形成裂隙的土壤有粘合土、堿土、龜裂土。(4)土壤水分：看土壤含水量、地下水位高低、地下水質（礦化度）。(5)土壤新生體（soilnewgrowth）：成土過程中在土壤剖面上新形成的物質叫新生體。新生體的意義：判斷土壤類型推測它的起源和發(fā)育（發(fā)生）的歷史。常見的土壤新生體：A.鹽分：鹽霜（saltefflorescence）、鹽結皮（thinsaltcrust）（

2cm）、鹽結殼（saltcrust）（

2cm）B.碳酸鹽類：假菌絲體（pseudomycelium）、假菌膜、石灰結核（calcareousconcretions）、砂薑（Shajiang，irregularcalcareousconcretions）、鈣磐（calcareouspan）石灰反應化學鑒定

HCl+CaCO3=CaCl2+CO2

+H2OC.鐵錳化合物：鏽紋（ruststreak）、鏽斑（rustspot）、膠膜（cutan，coating）、鐵錳結核（iron-manganeseconcretion）D.石膏：石膏層（gypsichorizon）、石膏晶簇（gypsumcrystalcluster）、石膏磐（gypsumpan）（二）土壤形態(tài)特徵（6）土壤侵入體（soilintrusions）：由外力或人為活動加入到土壤中的物體。意義：從發(fā)生學上講，與現(xiàn)代成土過程無關，有時繼承了母質、侵入體可以幫助弄清楚成土的條件和環(huán)境、特別是作為認為活動歷史見證。

巖石碎片、軟體動物的貝殼、根和莖幹的殘體、動物生命活動的遺?。ǘ囱ǎ┖腿祟惏l(fā)生學方面的侵入體（骨骼、器皿、磚、瓦塊、炭屑、錢幣）。（7）土壤質地：（後講）學會試驗測量技術和野外判斷技術。以上7個方面基本上可以完整地描述了土壤的形態(tài)特徵，給人們推測土壤發(fā)生、演變、和土壤一系列性質提供了素材。注意：描述土壤剖面特徵時，記錄土層厚度，從上到下，每層要有上限和下限，單位取釐米。逐層地以上屬形態(tài)特徵指標去描述。（二）土壤形態(tài)特徵四．土壤肥力（soilfertility）

土壤與其他自然界物質不同之處在於土壤具有肥力，構成了土壤的本質屬性、是土壤與其它自然界物質的本質區(qū)別、是土壤能夠生長萬物的根源。（一）土壤肥力的概念人們對土壤肥力認識經(jīng)歷了一個漫長的過程，使其不斷的深入和完善。

1．美國土壤學會的觀點：在GlossaryofSoilScienceTerms中對土壤肥力定義為：土壤肥力是：土壤供給植物所必需的各種養(yǎng)分的能力。---西方土壤學家觀點屬於狹義土壤肥力的概念。這裏：肥—營養(yǎng)或養(yǎng)分（物質的概念和因素）；力—是指養(yǎng)分的儲存或供給的能力（強度概念和因素）。這個能力包含的內容有養(yǎng)分的含量、存在的形態(tài)、對植物有效性和供給能力，也包含了影響土壤養(yǎng)分供給力的因素以及土壤調控措施等。2．前蘇聯(lián)土壤學家觀點：威廉姆斯（Вильямс）：土壤在植物生活的全過程中，同時而又不斷地供給植物以最大量的有效養(yǎng)分和水分的能力。

該觀點特點；

a．強調了肥力的兩個基本要素：水分和養(yǎng)分，且特指“有效”

b．供給的水準和品質為在全生育期，不斷地供應。3．我國土壤學家觀點：1）中國農業(yè)土壤概論：土壤肥力就是土壤體質和生命力：在一定自然條件下，土壤穩(wěn)、勻、足、適地對植物供應水分和養(yǎng)分的能力。--侯光炯（1982）肥力包含的因素：養(yǎng)分、水分；肥力的水準：穩(wěn)、勻、足、適產生肥力的條件：自然條件四．土壤肥力（soilfertility）2）中國土壤（1978）：肥力是土壤的本質（屬性），是指土壤為植物生長供給和協(xié)調營養(yǎng)條件和環(huán)境條件的能力。注意：協(xié)調能力，說明土壤肥力要素間有一定相互關係，並不是孤立存在的。3）．我國土壤學界一般認識：土壤肥力：土壤水、肥、氣、熱四大因素的綜合表現(xiàn)。水、肥、氣——是肥力的物質基礎；熱——是肥力的能量條件。小結：以上關於肥力的觀點認識還不統(tǒng)一，肥力因素有“一元論”——養(yǎng)分［西方）；“二元論”——養(yǎng)分和水分（前蘇聯(lián)）；“四元論”——水、肥、氣、熱（中國）。四．土壤肥力（soilfertility）養(yǎng)分水分空氣溫度營養(yǎng)條件環(huán)境條件肥力4個要素肥力與肥沃度區(qū)別：肥沃度皆是指土壤養(yǎng)分含量（一元論概念）肥力與生產力（productivity）區(qū)別：土壤生產力（productivity）：有土壤肥力屬性和發(fā)揮肥力作用的環(huán)境條件所決定的生產植物收穫物的能力。

“肥力”是決定生產力的基礎，其次生產力還依賴於環(huán)境條件：氣候條件、光照條件、地形、水文條件、人為耕作、栽培等土壤管理措施，病蟲害、有害元素、汙染程度等。問題：土壤愈肥沃，生產力就一定愈高嗎？為什麼？四．土壤肥力（soilfertility）（二）肥力水準：

各個肥力因素都有水準差異，有不同組合，形成了不同程度費力水準。人們可以定量測定，也可以直觀地描述?！胺释?、瘦土”；“好土、壞土”；“‘粳性土和糯性土“；“澱漿”與“起漿”；“口松”和“口緊”；“冷漿”與“熱燥”；“暖性土”和“冷性土”；“輕土”和“重土”；“發(fā)小苗，不發(fā)老苗”、“發(fā)老苗不發(fā)小苗”、“既發(fā)小苗也發(fā)老苗”等。有些反映了某一方面性質、有些反映全部性質。四．土壤肥力（soilfertility）（三）土壤肥力類型：1．按照肥力因素的有效性分為：（1）有效肥力：（activefertility，Usefulfertility）：在當季作物生產上能夠表現(xiàn)出來的肥力叫有效肥力。有效肥力已經(jīng)產生了經(jīng)濟效益，也有人叫經(jīng)濟肥力。

在土壤性質描述中，如土壤有效養(yǎng)分、有效氮、磷、鉀等、有效水分、活性酸度都屬於有效肥力具體概念。有效肥力與作物產量一般有極強的相關性。（2）潛在肥力（potentialfertility）：

在當季作物生產中不能直接表現(xiàn)出來的肥力叫潛在肥力。

全量養(yǎng)分、全氮、磷、鉀等，無效鉀等、土壤總含水量、潛性酸度等屬於潛在肥力概念的具體體現(xiàn)。

有效肥力和潛在肥力並沒有明確的界限，二者可以互相轉化，轉化的條件是環(huán)境因素與人為因素。2．按照肥力的來源分為（成因）：（1）自然肥力（Naturalfertility）：在自然因素的聯(lián)合作用下所形成的肥力。是成土過程的產物。---自然土壤（2）人為肥力（man-caused，artificialfertility）：人類各種生產、管理活動作用所形成的肥力?！?農業(yè)土壤。本節(jié)小結

土壤基本概念——土壤相組成和物質組成——土壤形態(tài)特徵——土壤本質屬性（肥力）第三節(jié)

土壤科學發(fā)展史簡介

HistoryofSoilSciences一．世界土壤科學發(fā)展史

Historyofsoilsciencesintheworld

土壤科學發(fā)展經(jīng)歷了極為漫長的道路，因為人們對土壤的認識從最初的神學觀點逐漸發(fā)展到今天的科學時代，歸結起來，作為科學含義，土壤科學發(fā)展歷史有3個明顯不同的學派（School）（一）農業(yè)化學派

Schoolofagriculturalchemistry

代表人物德國的化學家李比希（J．F．Liebig，1803~1873）在1840年出版了《化學在農業(yè)和植物上理上的應用》專著提出了“礦質營養(yǎng)學說（theoryof

mineral）”和“養(yǎng)分歸還學說（theoryofreturns）”。打破了長期神學束縛，從科學角度看待土壤生產力這個問題，建立的學術觀點核心是把土壤當作植物養(yǎng)料的貯存庫，土壤生產力就決定寓所貯存礦之養(yǎng)料的多寡，這就是“礦質營養(yǎng)學說”。

他隨後的著作中，又進一步闡述，“作物產量的減少或增加，和廄肥所帶入的礦質養(yǎng)料的多少成嚴格的比例關係”，進而認為只要把植物所吸收的養(yǎng)料以肥料的形式如數(shù)歸還給土壤，肥力就可以維持不變——養(yǎng)分歸還學說（theoryof

returns）。貢獻：

1.開闢了用化學理論、方法研究土壤問題，開闢了土壤分析化學、土壤化學、和農業(yè)化學等學科分支，促進土壤科學發(fā)展。

2．迅速推進了化工、化肥工業(yè)的發(fā)展，在化肥發(fā)展史上產生了具有劃時代的意義。喚醒了人們培肥土壤，進行施肥思想觀念。到今天，這個理論仍然在發(fā)揮著巨大的作用，化肥對全世界糧食增產的貢獻率在50%以上。馬克思和恩克斯曾給過他極高的評價。缺點：在他的以後著作中把原來“礦質營養(yǎng)學說”引向了錯誤的方向

1．以純化學理論看待複雜的土壤問題，簡單、機械地把土壤當作養(yǎng)料的“貯存庫”。忽視了土壤本身的調節(jié)，物質迴圈與轉化關係。--被人們稱為農業(yè)化學派。

2．片面地看待土壤與植物的相互關係，僅強調植物是土壤養(yǎng)分的消耗著，卻忽視了植物對土壤養(yǎng)料的積聚和對肥力提高也有極為積極的作用（固氮植物）。在大量施用化肥造成作物減產的事實面前，又得出了（土壤肥力遞減律）的錯誤結論，變成發(fā)反動的馬爾薩斯“人口論”的主要依據(jù)（一）農業(yè)化學派

Schoolofagriculturalchemistry（二）農業(yè)地質學派

（schoolofgeology）

19世紀後半葉德國科學家法魯F.A.Fellow)、李?；舴遥‵.V.Richthofen）、拉曼（E.Ramann）等用地質學觀點研究土壤—形成了地質學派。他們把土壤看成是巖石風化的碎屑物質，土壤本身是地層構造的一部分，過於強調了成土母質的作用，忽視了生物對土壤形成與發(fā)育的主體作用，錯誤地解釋土壤腐殖質來源。認為土壤形成過程是風化和淋溶過程的結果，也就是土壤肥力發(fā)展過程。風化過程釋放的養(yǎng)分為植物生長創(chuàng)造了營養(yǎng)條件。同時由於水的淋溶，養(yǎng)分不斷流失而肥力將趨於枯竭，因此土壤肥力必然是逐漸減退的，最終變?yōu)椴幻?。他不了解生物對提高土壤肥力的作用，更不了解人為因素對耕作土壤肥力變化的主導作用。導致土壤科學脫離了農業(yè)生產實際。（三）發(fā)生學派

（schoolofsoilgenetic）

19世紀70~80年代，俄羅斯科學家道庫恰耶夫В.В.Докучаев，1846~1902）在發(fā)表的著作《俄羅斯黑鈣土》中，全面地闡述了土壤發(fā)生、發(fā)展過程，創(chuàng)立了土壤發(fā)生學派。

其主要觀點有：

1．土壤形成過程是由礦物和巖石經(jīng)過風化作用（weathing）和成土過程（soilformation）所形成的。2．土壤是一個獨立的歷史自然體，在母質（parentmaterial）、氣候（climatic

factors)、生物(biota)、地形(relief)、時間(time)等5大成土因素的聯(lián)合作用下形成。土壤分佈規(guī)律都是受5大成土因素（Soilformingfactors）作用。為土壤地帶性分佈、農業(yè)區(qū)劃奠定了科學基礎。

道庫卡耶夫的發(fā)生學觀點對學術界產生了深刻的影響。（三）發(fā)生學派

（schoolofsoilgenetic）

道庫卡耶夫的繼任者威廉姆斯（В.Р.Вильямс）進一步發(fā)展了該學說，創(chuàng)立了統(tǒng)一形成理論。他特別指出：

1．強調了土壤形成過程是以生物為主導。更加強調了生物在土壤發(fā)生和肥力發(fā)展上的作用。

2．土壤形成是以地質大循環(huán)和生物小迴圈共同形成的。進一步完善了土壤形成與發(fā)生的基本理論。他建立了“統(tǒng)一形成學說”和“土壤肥力學說”、“土壤結果學說“

由於土壤發(fā)生學觀點構築了現(xiàn)代土壤科學理論基礎，所以，道庫恰耶夫被世界上公認地奉為土壤學的鼻祖。二．我國土壤科學發(fā)展史

HistoryofsoilsciencesintheChina（一）古代土壤科學發(fā)展史

在我國許多古籍中都記載著我國勞動人民對土壤知識的積累，如戰(zhàn)國時期的《禹貢》、秦漢到唐朝時期管仲的《管子.地員篇》、西漢的《氾勝之書》、後魏賈思勰的《齊民要術》、宋、元、明、清時期的一些農書、如《農桑輯要》、《王禎農書》、《農政全書》、《授時通考》《陳曹農書》《知本提綱》等。

5色土壤——黑土、紅土、白土、青土、黃土（二）近代土壤科學發(fā)展史1.進行了兩次全國土壤普查。查清了資源和現(xiàn)狀2.中低產田改良：防沙治沙、水土保持、鹽漬土壤改良、南方紅壤改良等成績顯著3.土壤學基礎理論研究：特別是土壤電化學研究據(jù)國際領先地位—於天仁教授第四節(jié)

土壤科學體系、

研究內容和方法、任務一.土壤科學基本體系與學科分支土壤物理學土壤化學土壤微生物學土壤生物化學土壤生態(tài)學土壤發(fā)生與分類學土壤地理學土壤改良學土壤侵蝕學土壤調查與製圖土壤肥力學森林土壤學草原土壤學城市綠地土壤學土壤污染與防治（環(huán)境土壤學）土壤資訊學一.土壤科學基本體系與學科分支

土壤科學不斷成熟。學科體系不斷完善，它既是一門應用科學。也是一門基礎科學，與其它科學具有非常密切聯(lián)繫。二.研究內容

土壤科學從研究的對象和任務可分為發(fā)生土壤學（Pedology）和農業(yè)土壤學（Edaphology）兩個方面。發(fā)生土壤學研究土壤的發(fā)生、演變、特性、分類、分佈和利用潛力等內容；農業(yè)土壤學研究土壤的物質組成、性質及其與植物生長的關係，通過耕作管理提高土壤的生產力。土宜（soilfeasibility）：適宜於某種植物種或品種正常生長發(fā)育的土壤條件或一定土壤條件對某植物種或品種的適宜程度。影響作物生長的條件有：土壤物理條件：剖面層次、結構、質地、水分、溫度、空氣等。土壤化學條件：粘土礦物組成、離子交換、酸鹼度、營養(yǎng)物質的含量及其有效性等土壤生物性質：微生物區(qū)系、動物區(qū)系、殘落物和腐殖質、抗生素等。各種作物的土宜共性特徵：土層深厚、質地適中、pH中性、通透性強、有機質含量豐富，結構良好、養(yǎng)分供應力強個性因作物而已作物的立地條件：作物不受脅迫的土壤與環(huán)境條件綜合。當前在全球建立土壤資源資料庫正在進行。微觀土壤學正在誕生。1．土壤的歷史地貌研究法：研究某種土壤發(fā)育的地形部位和形成條件、途徑和年齡。地貌類型不同、年齡和歷史不同，生成了不同的土壤類型。類似的地貌條件具有類似的或同型的土壤——這種方法叫比較地理法。經(jīng)常採用進行野外調查方法。2．土壤地球化學研究法：研究土壤在時間和空間上的化學過程，描述個景觀中土壤中物質的遷移、分化和累積的方式。研究的方法有：

（1）剖面法：綜合地研究土壤各發(fā)生層次及整個剖面，而不是研究土壤的表層和耕層。土壤學中採用的形態(tài)學研究方法從外部特徵（顏色、結構、結持狀態(tài)、新生體、侵入體、層次配置的深度和順序）研究土壤特性的有效方法。（2）製圖法：用來描繪土壤及其組合的空間配置的方法。三.土壤學研究方法methodofresearchsoil

三.土壤學研究方法

methodofresearchsoil3．定位研究法：研究土壤一系列性質演變的動態(tài)過程，瞭解土壤性質的季節(jié)性變化規(guī)律。如水分、氣體、鹽分、微生物和營養(yǎng)物質的狀態(tài)。研究土壤侵蝕、土壤沙化、水鹽動態(tài)、土壤肥力演變方面的試驗。（1）滲漏測定法—滲漏計（lysimeter）：不破壞土壤，收集到經(jīng)過土壤淋失的營養(yǎng)物質等。（2）田間試驗的方法：進行肥料試驗、養(yǎng)分平衡試驗、土壤改良試驗。4．實驗室研究方法：應用化學分析的手段和技術在室內測定土壤理化性狀。在溫室人工控制條件下進行的盆栽試驗，研究土壤性質與植物的關係。5．土壤模擬及模型研究：

土壤礦物質是土壤的主要物質組成成分，占到土壤總重量的95%左右，礦物質的大小、組成比例、礦物質的結構特徵和土壤的礦物組成等對土壤一系列性質起著決定性作用。

本章重點要掌握：

1.土壤礦物顆粒的粒級分類及不同粒級的形狀

2.土壤質地分類制與不同質地土壤的性狀特徵。我國土壤質地分佈規(guī)律。

3.土壤礦物基本組成

4.不同類型礦物的基本特徵.我國土壤礦物組成及分佈規(guī)律。

第一節(jié)

土壤質地

soiltexture瞧！顆粒大小多麼不勻一.礦質土粒（soilparticle）

巖石

Rock

礦物mineral風化作用weathering母質Parentmaterial成土作用soilformation土粒Soilparticle物理風化physical化學風化chemical生物風化biological原生礦物primary次生礦物secondary？？

由於風化的強弱不同，成土條件不同，形成的土壤顆粒大小是否相同？答案=否（一）礦質土粒的來源一.礦質土粒（soilparticle）（二）土粒概念soilparticle土粒soilparticle：土壤中各種粒徑的固相顆粒依據(jù)存在的狀態(tài)：單粒：singleparticle複粒：compoundparticle依據(jù)粒徑大?。▎瘟＃ㄈ┩寥懒＜塸articlesizes1.粒級概念（fraction)：土壤顆粒的大小分級2.粒級劃分依據(jù)：粒級化分的表觀依據(jù)（或依賴的指標）：依據(jù)單個顆粒的粒徑大小進行。

那麼土壤顆粒的粒徑有何實際含義（？），顆粒的形狀（？）一.礦質土粒（soilparticle）

土壤顆粒絕非標準球形，是各種不規(guī)格形狀的，那麼，粒徑的含義就並非它們的真實直徑或半徑。-----當量直徑

當量直徑（有效直徑）equivalentdiameteroreffectivediameterofsoilparticle:與同質的標準球形顆粒沉降速度相同的土粒直徑或半徑（建立在顆粒分析方法上）3.粒級分類制（classificationsystemsofsoilseparates)

土壤顆粒大小是連續(xù)分佈的，要確定土壤顆粒的分級需要研究土壤顆粒大小和性狀間關係，找到由量變到質變分界點，突變點，就可以作為化分類別的依據(jù)。受人為因素的影響，當前土壤立即分類制有：

Sizeisacontinuousvariable.Althoughdividingparticlesizeintodi